[發明專利]復合壓電元件、輪胎狀態測定裝置、輪胎傳感器模塊、輪胎傳感器裝置以及壓電傳感器

在審

• 申請號: 201980078032.4
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN113167565A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 不藤平四郎;筱原英司;山本秋人;市瀨真哉;大野裕樹;小松壽;戶張博之
• 申請（專利權）人: 阿爾卑斯阿爾派株式會社
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16;B60C19/00;H01L41/053;H01L41/113;H01L41/18
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉英華

為了提供能夠高靈敏度且高精度地對在特定方向上發生的變形進行測定的復合壓電元件以及具備復合壓電元件的輪胎狀態測定裝置，復合壓電元件(10)具備：第一電極層(12)；壓電體層(13)，配置于第一電極層(12)；以及第二電極層(14)，配置于壓電體層(13)，復合壓電元件(10)在俯視觀察時具備：測定部(15)，設置有第一電極層(12)、壓電體層(13)及第二電極層(14)；以及緩沖部(16)，未設置有壓電體層(13)。

技術領域

本發明涉及各種傳感器等所使用的復合壓電元件、使用復合壓電元件的輪胎狀態測定裝置、具有檢測輪胎的變形的片狀的壓電傳感器的輪胎傳感器模塊、具備該輪胎傳感器模塊的輪胎傳感器裝置以及壓電傳感器。

背景技術

壓電元件具有將電能與機械能進行變換的功能，作為各種致動器、傳感器而被使用。例如，為了使用因變形而產生的電能來測定輪胎的狀態，有時使用具備撓性的薄膜狀的壓電元件。在專利文獻1中記載了如下方法：在輪胎內配置壓電薄膜來推定輪胎的姿勢角、路面狀態。另外，在該文獻中，記載了作為通過檢測輪胎的變形來推定輪胎的設置狀態的裝置，在輪胎的胎面的內側面配置有壓電傳感器的路面狀態推定裝置。

作為用于檢測路面狀態、輪胎的狀態的輪胎傳感器裝置，提出了由在輪胎的胎面的內側面設置的容器(container)和能夠安裝于該容器的輪胎傳感器模塊構成的裝置。輪胎傳感器裝置使用設置于輪胎傳感器模塊的加速度傳感器來檢測傳遞至輪胎的振動，并通過對該振動波形進行解析來檢測路面狀態。例如，在專利文獻2中記載有如下安裝傳感器(輪胎傳感器模塊)：在將加速度傳感器、電路基板以及天線密封的模制樹脂部設置突起部，使加速度檢測方向的識別變得容易。但是，并未提出在其一部分組裝有片型的壓電傳感器(壓電元件)的輪胎傳感器模塊。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2014-234038號公報

專利文獻2：日本特開2017-114438號公報

發明內容

發明所要解決的技術問題

在專利文獻1所記載的方法中，為了測定不同方向的變形，將具有長短的形狀的壓電薄膜改變方向而在輪胎內配置多個。但是，由于構成壓電薄膜的壓電元件被形成為一體，因此在測定對象發生了變形的情況下，壓電元件作為整體而發生變形。因此，在壓電薄膜對特定方向的變形進行測定時，會受到特定方向以外的方向的變形的影響。因此，難以高靈敏度且高精度地對在特定方向上發生的變形進行測定。

另外，若如輪胎傳感器模塊中的加速度傳感器等那樣、片狀的壓電傳感器被模制樹脂部密封，則壓電傳感器的變形被較硬的模制樹脂部妨礙，壓電傳感器針對輪胎變形的檢測靈敏度降低。即，在將片狀的壓電傳感器組裝于輪胎傳感器模塊的一部分的情況下，若與加速度傳感器同樣地利用模制樹脂部進行密封，則存在壓電傳感器的檢測靈敏度降低的問題。

因此，本發明的目的在于，提供一種能夠高靈敏度且高精度地對在特定方向上發生的變形進行測定的復合壓電元件、具備復合壓電元件的輪胎狀態測定裝置、具備輪胎變形的檢測靈敏度良好的壓電膜的輪胎傳感器模塊、具備該輪胎傳感器模塊的輪胎傳感器裝置以及壓電傳感器。

用于解決技術問題的手段

本發明的復合壓電元件具備：第一電極層；壓電體層，配置于所述第一電極層；以及第二電極層，配置于所述壓電體層，在所述復合壓電元件中，在俯視觀察時，具備：測定部，設置有所述第一電極層、所述壓電體層以及所述第二電極層；以及緩沖部，未設置有所述壓電體層。通過設置未設置有所述壓電體層的緩沖部，能夠對測定部的測定靈敏度賦予各向異性，能夠高靈敏度且高精度地對在特定方向上發生的變形進行測定。